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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

近年来，随着科学技术的快速发展，液位的检测方法也得到了很大的发展，精度也随着不断提高。在现代工业的生产发展中，需要越来越精确的液位测量，传统的测量方法安全性和可靠性都不太高，而利用超声波做液位测量的优点有许多，比如价格低廉、操作简单方便、易安装维护、高安全性可靠性，并且能够定点和连续检测液位，还可实现非接触测量等，大大推动了工业的现代化进程。

国内外研究现状

我国从20世纪90年代开始发展超声波测距技术，并将此技术应用到河流、湖泊、水、渠等水体的水位测量中，以及油、浆等液体的液位测量中。近年来我国超声波液位计迅速，优胜劣汰，推陈出新。尽管仪器仪表行业的整体水平有了很大程度的提高，但质量上仍然不够稳定，比如跑、冒、滴、漏现象在国产超声波液位计产业中经常出现。

由于国外在液位传感器方面的研究起步早，并且投入资金庞大，为液位测量技术的发展提供了很大的动力，因此国外液位测量技术的发展特别迅速。近年国外的许多公司都已研制出很多功能齐全的、自动化智能程度高、精度高的测量体系与产品系列。

国外的许多超声波液位计都采用数字化接口，方便地提供遥测和遥控所需的信号，特别是采用各种现场总线接口，能很容易地与整个自动化管理系统连接。这样用户可从许多地方呼叫超声液位计，获取定时液位和容积信息，实现较为理想的在线控制。特别指出e h公司研制生产系列超声液位测量仪最具代表性。新型气密结构、耐腐蚀的prosonic fmu 860／86l／862超声液位计相对精度可达0．2％，输出信号符合hart协议或profibus总线标准或ff总线标准，是一种适用于各种过程控制系统的智能型一体化非接触式连续物位测量仪，代表了液位测量仪表的发展方向。并且国外的智能化的超声波液位计能够对接收信号做精确的处理和分析：可以将各种干扰信号过滤出来，识别出多重回波，分析信号强度和环境温度等有关信息。这样即使在有外界干扰的情况下，也能够进行精确的测量。

2. 研究的基本内容

1、熟悉超声波的原理和相关理论知识，了解超声波液位测量系统的发展状况与趋势；

2、掌握单片机与超声波传感器的相关原理知识以及其应用，了解单片机与超声波传感器的类型，并为此液位测量系统作出合适的硬件类型选择；

3、测量系统控制的程序以及显示电路；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

初步方案拟定：

本课题通过以单片机作为控制芯片，且利用超声波的特点，使用超声波传感器等硬件设计一个超声波液位测量系统。

在初步方案中，首先要充分学习超声波的原理特点，了解超声波液位测量的发展状况与趋势，以及掌握单片机的原理理论知识并且熟悉可在此系统中应用的单片机类型，然后选择合适的单片机和超声波传感器。其次学习所需相关软件并使用，编写程序以及调试程序。

计划进度：

4. 参考文献

[1]姜道连，宁延一，袁世良.用at89c2051设计超声波测距仪[j]，ti：国外电子元器件.2000，第12月.

[2]牛余朋，成曙.基于单片机的超声波测距系统[j].北京：兵工自动化.2005，2.78-88页.

[3]李冬梅.国内外液位计量仪表技术发展动向[j].仪器仪表用户。2002，9（3）：5-7.